Простой металлоискатель на биениях
Назначение и выполняемые функции
Этот прибор помогает обнаруживать крупные металлические предметы на глубине до 0,8 м. Он часто бывает нужен строителям, работникам газовой службы и коммунального хозяйства для поиска труб, люков и крышек колодцев, которые оказались под слоем асфальта, земли или снега.
Принцип действия
Принцип действия прибора основан на измерении биений двух частот, получаемых от опорного и поискового генераторов. При приближении рамки с катушкой поискового генератора к металлическим предметам, ее индуктивность изменяется, а вместе с ней изменяется и частота поискового генератора. В результате меняется и частота биений в наушниках.
Питается устройство от батареи "Крона", потребляя ток 5-8 мА.
Принципиальная схема
Принципиальная схема металлоискателя приведена на рис. 2.33, а.
Рис. 2.33. Простой металлоискатель: а - принципиальная схема; б - принципиальная схема генератора-пробника
Поисковый генератор собран по так называемой схеме "емкостной трехточки" на элементах D1.1 и D1.2. Его частоту определяют элементы контура L1C2. На элементе D1.3 микросхемы собран буферный каскад, элемент D1.4 служит смесителем. Опорный генератор построен по схеме индуктивной трехточки на полевом транзисторе V2 серии КП303. Его частота зависит от номиналов катушки L2 и конденсатора С9, а также емкости варикапа V1. Нагрузкой устройства служит катушка L2.
Катушки
Катушка L1 содержит 100 витков провода ПЭВ-2 0,27, намотанного на кольце диаметром 250 мм, изготовленном из винипластовой трубки диаметром 16 мм. Обмотка обернута слоем алюминиевой фольги с зазором между началом и концом в 4-6 мм, чтобы не образовался короткозамкнутый виток. Фольга соединена с "минусовым" выводом катушки.
Катушка L2 состоит из 150 витков провода ПЭЛШО 0,14, намотанного на кольце К8 х 6 х 2 из феррита марки 1000НН. Отвод сделан трети витков, считая от заземленного вывода. На таком же кольце намотана катушка L3, тем же проводом до заполнения.
Катушка L3 служит нагрузкой устройства.
Конструкция устройства
Прибор смонтирован на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, размером 55 х 65 мм (рис. 2.34, а).
Рис. 2.34. Простой металлоискатель: а - печатная плата; б - расположение элементов
Элементная база и рекомендуемые замены деталей
В устройстве используются резисторы - МЛТ-0,25, МЛТ-0Д25 с отклонением величины ±20%. Конденсаторы С2-С5, С8, С9 - КМ6-4Б, С12 - К50-6, остальные - К10-7В. Варикап V1 - любой из серии Д901.
Вместо транзистора КП303Е можно применить аналогичный, с любым другим буквенным индексом.
Расположение элементов
Расположение деталей на плате показано на рис. 2.34, б.
Наладка металлоискателя
Налаживание прибора состоит в проверке работоспособности обоих генераторов при помощи волномера или осциллографа. При необходимости, подбирая емкость С2, можно настроить контур L1C2 на частоту 100 кГц. С помощью конденсатора С9 частоту опорного генератора также можно настроить на 100 кГц при среднем положении движка резистора R2. В наушниках при этом должен быть слышен свист, издаваемый биениями.
Если нет волномера, о наличии ВЧ колебаний можно убедиться и с помощью простого пробника (его схема приведена на рис. 2.33, б).
Если генераторы работают, то при подсоединении пробника к выводам 12 и 13 D1.4 стрелка индикатора отклонится на некоторую величину, зависящую от его чувствительности.
Автор: Скетерис Р.